Astronomia optyczna

Astronomia optyczna jest działem astronomii obserwacyjnej, który zajmuje się badaniem promieniowania elektromagnetycznego w zakresie światłą widzialnego, a także pobliskich zakresów widma elektromagnetycznego, czyli ultrafioletu i podczerwieni, docierających od ciał niebieskich. Do obiektów badań astronomii optycznej należą gwiazdy, księżyce, planetoidy, planety Układu Słonecznego, mgławice, a nawet całe Galaktyki. Współcześnie używane teleskopy nie są w stanie obserwować planet pozasłonecznych, jednakże planuje się stworzenie urządzeń oraz misji kosmicznych, mających na celu tego typu badania.

Astronomia optyczna stosuje cztery zasadnicze metody obserwacji. Pierwszą z nich jest obrazowanie, dokonywane za pomocą fotografii klasycznej bądź cyfrowej, gdzie tworzy się dwuwymiarowy obraz badanego obiektu. Spektroskopia z kolei opiera się na badaniu rozkładu częstości w widmie promieniowania badanego ciała. Fotometria zajmuje się natomiast pomiarami jasności oraz jej zmian obserwowanego obiektu. Finalnie polarymetria, która bada rozkład i zmiany kierunku drgań fali elektromagnetycznej, która dociera do danego ciała.

Astronomia optyczna - spektroskopia

Spektroskopia jest właściwie nauką o powstawaniu oraz interpretacji widm, jakie są uzyskiwane na skutek oddziaływań wszelkiego rodzaju promieniowania na materię, która jest rozumiana jako zbiorowisko atomów i cząsteczek. Bywa ona też definiowana jako ogólna nazwa technik analitycznych, które opierają się na generowaniu oraz interpretacji widm. Spektroskopia wyłoniła wspólnie z rozwojem spektroskopowych technik analitycznych, a jej znaczenie wykracza znacząco ponad same te techniki. Jednym z przykładów jest dyskusja dotycząca przyczyn złożoności elektromagnetycznego widma absorpcyjnego atomu wodoru, która to stała się jedną z przyczyn rozwoju teorii kwantowej. Spektroskopia bada różnorodne formy promieniowania, fale i cząstki. Na dodatek mnogość metod badawczych sprawia, że spektroskopia dzieli się na liczne rodzaje definiowane ze względu na zakres parametrów fizycznych, jakimi charakteryzuje się badane zjawisko. Jako jej główne gałęzie można wyróżnić spektroskopię promieniowania elektromagnetycznego, dotyczącą substancji czy fal mechanicznych. Z technik spektroskopowych korzysta na co dzień wiele dziedzin nauki takich jak: fizyka, chemia czy astronomia.

Astronomia optyczna - fotometria

Fotometria jest działem optyki, który zajmuje się pomiarami wielkości, jakie charakteryzują światło postrzegane przez ludzkie oko. Nie należy jej mylić z radiometrią, dotyczącą wyłącznie pomiarów energetycznych. W fotometrii kluczowe jest wrażenie, jakie jest odczuwane przez ludzkie oko wskutek stymulacji falą elektromagnetyczną. Sposób funkcjonowania oka jako wybiórczego detektora widma stanowi więc podstawę tejże nauki. Jednostki fotometryczne, w przeciwieństwie do radiometrycznych, mogą być z powodzeniem stosowane jako wskaźniki w eksperymentach psychofizycznych. Oko ludzkie nie jest równie wrażliwe na fale świetlne wszystkich długości. Fotometria jest nauką , która stara się wyprostować tę niedogodność poprzez dobór wskaźników, będących iloczynem obiektywnie zmierzonej wielkości światła danej długości, pewnej stałej, a także współczynnika czułości dla długości tej fali, który to można odczytać z wykresu czułości spektralnej. Fotometria przyjmuje założenie, iż wrażliwość ludzkiego oka odpowiada widzeniu fotopowemu (dziennemu), a nie widzeniu skotopowemu (nocnemu). Z tego też powodu przewidywania fotometrii nie znajdują potwierdzenia w ciemnym oświetleniu.